Ce este electroliza?

mult timp, oamenii nu ar putea obține o mulțime de substanțe pure în formă liberă.Cum ar fi, de exemplu,: metale

• ;Alcalin
• ;Clor
• ;Hidrogen
• ;
• peroxid de hidrogen;
• clor organic și altele.

Ei au primit fie un conținut ridicat de impurități, din care a fost imposibil de a scăpa de, sau nu sintetizate deloc.Dar conexiunea este foarte important pentru utilizarea în industrie și viața de zi cu zi.Cu toate acestea, odata cu descoperirea unui proces, cum ar fi electroliza, problema a fost rezolvată pe o scală uriașă.Astăzi este folosit nu numai pentru sinteza, ci și pentru multe alte procese.

Ce este electroliza?Așa cum se întâmplă, unele dintre fazele formate, ceea ce este principalul avantaj al acestei metode, să încercăm să înțelegem cursul articolului.

Ce este electroliza?

Pentru a răspunde la această întrebare, ar trebui să căutăm în primul rând să înțeleagă terminologia și unele concepte fizice și chimice de bază.

1. DC - un flux dirijat de electroni emise de orice sursă de energie electrică.
2. electroliti - soluție substanță care este capabilă să efectueze de energie electrică.Electrozi
3. - înregistrări ale unor materiale, interconectate la energia electrică a trecut prin ea însăși (anod și catod).
4. reacție redox - un proces prin care o schimbare în participanți de oxidare.Asta este, unii ioni oxidează și crește valoarea gradului de oxidare, în timp ce altele sunt reduse, coborându-l.

înțelege toate aceste termeni, este posibil să se răspundă la întrebarea care este electroliza.Acest proces redox cuprinzând trecerea unui curent continuu, prin soluția de electrolit și este terminată prin eliberarea diferitelor produse la electrozi.

instalare simplă, care poate fi numit electrolizor include câteva componente:

• două pahare cu electrolit;
• sursă de curent;
• doi electrozi sunt conectate unul la celălalt.

Industria folosește un design mult mai integrate, care să permită pentru a primi un număr mare de produse - bai de electroliză.

Procesul de electroliză este destul de complicată, sub rezerva unui număr de legi teoretice și curge prin ordinea și regulile stabilite.Pentru a prezice corect rezultatul, aveți nevoie pentru a înțelege în mod clar toate legile și opțiuni trecători.

fundamentele teoretice ale

Cele mai importante canoanele fundamentale care dețin electroliza - legile lui Michael Faraday - celebrului fizician cunoscut pentru munca sa în domeniul curentului electric și toate procesele sale de însoțire.

totală de două reguli, fiecare dintre acestea fiind descrisa esenta proceselor din electroliza.Drept

prima lege

prima lui Faraday, formula este scris ca m = kI * At, este după cum urmează.Masa

de substanță evacuate la electrodul este direct proporțional cu energia electrică, care a trecut prin electrolit.

Formula arată că m - este masa materiei, I - curent, At - timp în care a fost adoptată.Există, de asemenea o valoare k, care este numit compusul echivalent electrochimic.Această valoare depinde de natura compusului în sine.Numeric, k este masa de substanță, care este eliberat la electrodul prin trecerea prin electrolitul este o unitate de sarcină electrică.

doua regulă electroliză

legea a doua a lui Faraday, care formula - m = M * I * At / n * F, este după cum urmează.Un echivalent electrochimic al compusului (k) este direct proporțională cu masa molară și invers proporțională cu valența substanței.

Această formulă este rezultatul retragerii tuturor United.Surprinde esența a doua lege a electrolizei.M - masa molară a compusului, I - intensitatea curentului, a ratat întregul proces, At - întregul electroliza, F - Faraday constante, n - electronii care sunt implicate în acest proces.Numărul lor este egal cu sarcina ionului, să participe la acest proces.Lege

lui Faraday ajută să înțeleagă ce este electroliza, și pentru a calcula posibila randamentul în greutate, rezultatul dorit este de a prezice și influențeze cursul procesului.Ele constituie baza teoretică a transformărilor.Conceptul

de anod și tipurile

foarte important să avem electrozi de electroliză.Întregul proces este depinde de materialul din care sunt făcute, natura și proprietățile lor specifice.Prin urmare, considerăm în detaliu fiecare dintre ele.

anod - plus sau electrod pozitiv.Asta este una care se alătură polul "+" a sursei de alimentare.Prin urmare, să-l din soluția de electrolit se va deplasa ioni negativi sau anioni.Ei vor oxida aici obținerea unui grad mai mare de oxidare.

Prin urmare, putem trage un pic diagramă care vă va ajuta aminti procese anodice: un anod "plus" - anioni - oxidare.Astfel, există două tipuri principale de electrodului, pe care, în funcție se va transforma un anumit produs.

1. anod insolubil sau inert.Un astfel de tip include un electrod care servește numai pentru a transfera electroni și procesele de oxidare, cu toate acestea, nu se consumă și nu se dizolvă.Astfel anozi sunt fabricate din grafit, iridiu, platină, cărbune și așa mai departe.Folosind aceste electrozi, metalele pot fi produse în gaze pure (oxigen, hidrogen, clor și așa mai departe).
2. anozi solubili.Când procesele oxidative a dizolva și afectează rezultatul electroliza.Materialele de bază de construcție pentru acest tip de electrod: nichel, cupru, cadmiu, plumb, cositor, zinc și altele.Utilizarea unor astfel de anozi necesare metale procesul electrolitic, electroforming, înveliș de protecție împotriva coroziunii și așa mai departe.

Esența tuturor proceselor care au loc la electrodul pozitiv este redus pentru a se asigura că categoria de cel mai electronegativ din valoarea potențială a ionilor.Ivot de ce anioni acizi de hidrogen și ioni de hidroxid, apoi apa, în cazul în care este o soluție.Anionii care conțin oxigen într-o soluție apoasă în general electrolit nu evacuează la anod, în timp ce apa se face mai rapid, eliberând oxigen.

catod și caracteristicile sale

catodice - este un electrod încărcat negativ (ca urmare a acumulării de electroni pe ea prin trecerea unui curent electric).Acesta este motivul pentru se mișcă cu ioni încărcați pozitiv - cationii care suferă de reducere, adică starea de oxidare mai mic.

asemenea, este necesar să ne amintim sistem: un catod "minus" - cation - recuperare.Ca un material pentru catod poate servi:

• din oțel inoxidabil;Cupru
• ;
• carbon;Alamă
• ;Fier
• ;
• aluminiu și diverse.

Acesta este în acest electrod este repus în compuși metalici curat, care este una dintre principalele modalități de a le obține în industrie.Este de asemenea posibil transferul de electroni de la anod la catod, iar în cazul în care primul - solubile, ionii sale sunt reduse pe electrodul negativ.Aici este o restaurare a cationi la H2 hidrogen gazos.Prin urmare, un catod - este unul dintre cele mai importante părți din schema generală a procesului de substanțe electroliză.

electroliza topit termeni

procesului de raportare chimie are ecuația ei.Cu acesta, puteți reprezenta întreaga schemă pe hârtie și prezice rezultatul.Cel mai important lucru pe care ar trebui să acorde o atenție pentru a - prezența sau absența mediului de apă și de tipul de anod (solubile sau nu).

Dacă este necesar pentru a obține următoarele produse: metale alcaline și alcalino-pământoase, baze, aluminiu, beriliu, gaze din anioni conținând oxigen, atunci nu poate fi o întrebare cu privire la electroliza soluției de electrolit.Doar topi deoarece conexiunile necesare altfel nu.Acesta este motivul pentru industria sintetiza frecvent aceste substanțe, folosind sărurile lor uscate anhidre și hidroxizi.

întreaga ecuație de electroliză topire este destul de simplu și standard de.De exemplu, dacă luăm în considerare și să înregistreze o pentru iodura de potasiu, forma va fi după cum urmează:

KI = K + + I-

catodul (K) "-": K + 1 = anod R0

(A) "+":2I- - 2e = I20

Rezultatul: KI = K + I2.

similar electroliză se înregistrează orice metal indiferent de potențialul său de electrod.

electroliza soluțiilor apoase

cazul soluțiilor de electroliți, rezultatul procesului va fi destul de diferite.La urma urmei, apa devine un participant activ.De asemenea, este capabil de a disocia în ioni și evacuate din electrozii.Prin urmare, în astfel de cazuri potențial de electrod importantă a ionilor.Valorile negative, sub aceasta, cu atât mai probabil oxidarea sau reducerea mai rapidă.

electroliza soluțiilor apoase este supusă mai multor reguli, care ar trebui să fie amintit.Procese anodice

1. : descărcare de gestiune anioni numai acizi de hidrogen (cu excepția fluorhidric).Dacă un ion de oxigen sau ion de fluorură, apoi cu apă va fi oxidat pentru a elibera oxigen.Procesele
2. catodica sunt metale în intervalul de tensiune (electrochimice de până la și inclusiv de aluminiu) de pe catod nu poate fi restaurat din cauza activității chimice mare.Acest lucru face ca apa să elibereze hidrogen.Metale din aluminiu pentru hidrogen restaurate simultan cu apă la substanțele simple.Cei care sunt, după hidrogen în seria electrochimică (activitate redusă), sunt ușor reduse la substanțele simple.

Dacă urmați aceste reguli, putem portretiza orice electroliză și se calculează randamentul.În cazul unui circuit anod solubil variază și devine mult mai complicat.

electroliza sărurilor

Aceste procese sunt folosite pentru a produce metale pure și gaze, deoarece acest lucru este simplu de vedere tehnologic și economic avantajoase.În plus, produsele vin cu un grad ridicat de puritate, ceea ce este important.Exemplu

, electroliza cupru poate obține rapid într-o formă pură dintr-o soluție de orice sare.Sulfatul de cupru sau cupru sulfat cel mai frecvent folosit (II) - CuSO4.

Cum să se topească, și din soluția de sare poate fi extras metal pur, care este atât de necesară în aproape toate sectoarele de inginerie electrică și inginerie de metal.

valoare și aplicarea procesului

Electroliza - un proces foarte important.Pe baza unor astfel de operațiuni tehnice pe baza necesare ca:

1. de metal de rafinare.
2. electroextraction.
3. Galvanizare.
4. electrosinteza.
5. Suprafetele anticoroziune și altele.